JP5411162B2 - Optical layer for dimming photovoltaic module, dimming photovoltaic module, and dimming photovoltaic panel - Google Patents
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Description
本発明は、調光型太陽光発電モジュール用光学層、及び、調光型太陽光発電モジュール、及び、調光型太陽光発電パネルに関する。 The present invention relates to an optical layer for a dimming solar power generation module, a dimming solar power generation module, and a dimming solar power generation panel.
さらに詳しくは、改善された太陽光指向性、設置面積改善性を有する調光型太陽光発電モジュール用光学層、及び、調光型太陽光発電モジュール、及び、調光型太陽光発電パネルに関する。 More specifically, the present invention relates to an optical layer for a dimming solar power generation module having improved sunlight directivity and installation area improvement, a dimming solar power generation module, and a dimming solar power generation panel.
太陽光発電パネルの構造としては、太陽電池セルを敷き詰めた構造の太陽光発電モジュールを、例えば、屋根上や地面上にパネル面を南の方向に向けて設置する非集光固定型の構造が一般的である。この場合、太陽光発電パネル面は、南に向けられ、太陽の受光効率が最大となるように傾けて設置される。 As a structure of the photovoltaic power generation panel, there is a non-condensing fixed structure in which a photovoltaic power generation module having a structure in which solar cells are spread is installed on the roof or the ground with the panel surface facing in the south direction. It is common. In this case, the solar power generation panel surface is directed to the south, and is inclined and installed so that the light receiving efficiency of the sun is maximized.
このような従来公知の太陽光発電パネルは、パネルを傾斜して設置する必要があるため、比較的大きな設置面積を必要とし、設置場所が限定され、設置面積改善性を満足しないという問題点を有している。 Since such a conventionally known photovoltaic power generation panel needs to be installed with the panel inclined, a relatively large installation area is required, the installation location is limited, and the installation area improvement property is not satisfied. Have.
さらに、従来公知の太陽光発電パネルは、太陽の日内での移動や季節差による南中高度の変化などにより、設置される太陽光発電パネルの方向や傾斜角度が常に最適であるとはいえず太陽光指向性に優れていないという問題点を有している。 Furthermore, the conventional photovoltaic panels are not always optimal in the direction and inclination angle of the installed photovoltaic panels due to the movement of the sun within the day and the change of the altitude in the south and middle due to seasonal differences. There is a problem that the directivity of sunlight is not excellent.
一方、太陽光発電装置の中で大きなコスト割合を占める太陽電池セルの使用量を減らすために、レンズや反射鏡等の光学系を用いて太陽光を小さな太陽電池セルに集光する集光型太陽光発電パネルがさまざま提案されている。 On the other hand, in order to reduce the amount of solar cells that occupy a large cost in the solar power generation device, a concentrating type that condenses sunlight into small solar cells using an optical system such as a lens or a reflecting mirror Various photovoltaic panels have been proposed.
これらの集光型太陽光発電パネルにおいても、どのような光学系が優れた設置面積改善性や太陽光指向性を有することが出来るかに関しては提案されていない。 In these concentrating solar power generation panels, no proposal has been made regarding what optical system can have excellent installation area improvement and sunlight directivity.
また、レンズや反射鏡等の光学システムを用いて太陽光を太陽電池セルに集め、焦点が常に太陽電池セルにあたるように光学システムが太陽を追尾する集光追尾型太陽光発電パネルが提案されている。 Also, a concentrating tracking solar power generation panel has been proposed in which sunlight is collected in a solar cell using an optical system such as a lens or a reflector, and the optical system tracks the sun so that the focal point always hits the solar cell. Yes.
このような集光追尾型太陽光発電パネルは、優れた太陽光指向性を有しているが、大掛かりな追尾システムを必要とするために製造コストが高く、設置面積も広くなると言う問題点を有している。 Such a concentrating and tracking solar power generation panel has excellent sunlight directivity, but requires a large tracking system, which is expensive to manufacture and requires a large installation area. Have.
南方等の特開2007−073774号(特許文献1)には、受光面に受光した光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子と、入射した外部光を、予め定める方向への指向性が高くなるように偏向する外部光偏向手段と、前記外部光偏向手段によって偏向された光が入射する入射面を有し、この入射面から入射した入射光を、前記光電変換素子の受光面上に集光する集光手段とを含むことを特徴とする太陽電池、が記載されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-073774 (Patent Document 1) of Minamikata et al. Describes a photoelectric conversion element that converts light energy of light received on a light receiving surface into electric energy, and directivity of incident external light in a predetermined direction. An external light deflecting unit that deflects the light so as to be high, and an incident surface on which light deflected by the external light deflecting unit is incident. The incident light incident from the incident surface is incident on the light receiving surface of the photoelectric conversion element. And a light collecting means for collecting light on the solar cell.
安沢等の特開2006−332113号には、太陽光を集光する1次光学系と、前記1次光学系から照射される太陽光を集光して太陽電池セルに照射する2次光学系と、前記1次光学系および2次光学系から照射される太陽光を受光する太陽電池セルを備える集光型太陽光発電モジュールであって、前記2次光学系は開口部を有していることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール、が記載されている。 JP-A-2006-332113 of Yasawa et al. Discloses a primary optical system that condenses sunlight, and a secondary optical system that condenses sunlight irradiated from the primary optical system and irradiates solar cells. And a concentrating solar power generation module including solar cells that receive sunlight irradiated from the primary optical system and the secondary optical system, wherein the secondary optical system has an opening. A concentrating solar power generation module characterized in that is described.
チャン(Chiang)のUS5,167,724(特許文献3)には、空間を作る前面壁と背面壁とを有するハウジングと、この空間に設けられる太陽電池セルとを備える、平面型太陽光発電モジュールが記載されている。この平面型太陽光発電モジュールにおいては、レンズは、太陽光がハウジング内に入るようにハウジングの前面壁として設けられている。そして、太陽電池セルに接触してレンズと対向するように設けられる光学的屈折素子が記載されており、この光学的屈折素子は、レンズを通してハウジング内に入る太陽光を直接受け、太陽電池セルが発電できるように太陽電池セルに太陽光を供給するものである。 US Pat. No. 5,167,724 of Chang (Patent Document 3) includes a planar solar power generation module including a housing having a front wall and a rear wall that create a space, and solar cells provided in the space. Is described. In this planar solar power generation module, the lens is provided as a front wall of the housing so that sunlight enters the housing. An optical refracting element provided to be in contact with the solar cell and to face the lens is described. The optical refracting element directly receives sunlight entering the housing through the lens, and the solar cell is Solar light is supplied to the solar battery cell so that power can be generated.
笹岡の特開2002−289897号(特許文献4)には、矩形入射面を有する一次光学系と、一次光学系で集めた太陽光線を入射面から略全入射し、側面では全反射し、射出面から射出する二次光学系とを備え、二次光学系は側面が平滑性を有する中実かつ均一媒質からなる透明材料で構成されており、かつ、矩形の射出面を有し、前記矩形射出面の直後に光起電力素子を少なくとも備えることを特徴とする集光型太陽電池モジュール、が記載されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-289897 (Patent Document 4) of Tsujioka, a primary optical system having a rectangular incident surface and sunlight collected by the primary optical system are substantially totally incident from the incident surface, totally reflected on the side surface, and emitted. A secondary optical system that emits from a surface, the secondary optical system is made of a transparent material made of a solid and uniform medium with smooth side surfaces, and has a rectangular exit surface, the rectangular A concentrating solar cell module including at least a photovoltaic element immediately after an emission surface is described.
近藤等の特開2003−258291号(特許文献5)には、太陽光に光学軸を向けて配設されたフレネルレンズと、太陽電池と、前記フレネルレンズと前記太陽電池との間に介設され、前記フレネルレンズによって集光される光束を入射させて内部で反射させつつ前記太陽電池へ導光する低次多角形断面のプリズム二次集光器とを具備する集光式太陽光発電装置、が記載されている。 Kondo et al., Japanese Patent Laid-Open No. 2003-258291 (Patent Document 5) discloses a Fresnel lens disposed with an optical axis facing sunlight, a solar cell, and an interposition between the Fresnel lens and the solar cell. And a prism secondary concentrator having a low-order polygonal cross section for guiding the light beam collected by the Fresnel lens to be incident and reflected to the solar cell while internally reflecting the light beam. , Is described.
本発明が解決しようとしている課題は、従来公知の太陽光発電パネルにおいては、太陽の日内での移動による太陽光の入射角度の変化などにより、設置される太陽光発電パネルの方向が常に最適であるとはいえず太陽光指向性に優れていないという問題点を改善することである。 The problem to be solved by the present invention is that, in a conventionally known photovoltaic power generation panel, the direction of the installed photovoltaic power generation panel is always optimal due to changes in the incident angle of sunlight due to movement of the sun within the day. It is to improve the problem that the solar directivity is not excellent.
またさらに本発明が解決しようとしている課題は、太陽光発電パネル中で原料コスト比率の大きな太陽電池セルの使用量を減らすことにある。 Furthermore, the problem to be solved by the present invention is to reduce the amount of use of solar cells having a large raw material cost ratio in the photovoltaic power generation panel.
具体的な用途としては、改善された太陽光指向性、設置面積改善性を有する調光型太陽光発電パネルの供給をすることができる調光型太陽光発電モジュール用光学層、及び、それを用いた調光型太陽光発電モジュール、及び、調光型太陽光発電パネルことにある。 Specific applications include an optical layer for a dimmable solar power generation module capable of supplying a dimmable solar power generation panel having improved solar directivity and installation area improvement, and The dimming photovoltaic module and the dimming photovoltaic panel used are.
本発明の調光型太陽光発電モジュール用光学層は、入射面及び出射面を有し、光を電気エネルギーに変換する太陽電池セルに対向して配置される調光型太陽光発電モジュール用光学層であって、該入射面および該出射面の少なくとも一方に多数のプリズム型光学素子が形成されており、それぞれの該プリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜していることを特徴とするものである。 An optical layer for a dimming solar power generation module according to the present invention has an incident surface and an output surface, and is disposed opposite to a solar cell that converts light into electric energy. A plurality of prism-type optical elements are formed on at least one of the incident surface and the exit surface, and each of the prism-type optical elements has a common base shared by adjacent prism-type optical elements. The prism axis of some of the prism-type optical elements that are on the defined common plane is inclined to one side with respect to a plane perpendicular to the common plane, and at least some of the other prism-type optical elements The prism axis of the optical element is inclined to the other side with respect to a plane perpendicular to the common plane.
ここで、本発明におけるプリズム軸とは、プリズム型光学素子を形成するプリズム面の中心をなす面または線である。 Here, the prism axis in the present invention is a surface or line forming the center of the prism surface forming the prism type optical element.
従来から、太陽光を調光する光学層と、該光学層を透過した太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池セルとを備える調光型太陽光発電モジュールからなる調光型太陽光発電パネルは、集光型太陽光発電パネルとしてよく知られた構造である。 Conventionally, a dimming photovoltaic panel comprising a dimming photovoltaic module including an optical layer that dims sunlight and solar cells that convert sunlight transmitted through the optical layer into electrical energy The structure is well known as a concentrating solar power generation panel.
しかしながら、このような光学層が設置された集光型太陽光発電パネルにおいては、如何なる光学素子が設置された光学層が優れた設置面積改善性や太陽光指向性を示すかは明らかにされていない。 However, in a concentrating solar power generation panel in which such an optical layer is installed, it has been clarified which optical layer in which the optical element is installed exhibits excellent installation area improvement and sunlight directivity. Absent.
本発明による調光型太陽光発電モジュール用光学層によれば、それぞれのプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部のプリズム型光学素子のプリズム軸は、共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜している。従って、この調光型太陽光発電モジュール用光学層を用いた太陽電池モジュール等は、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 According to the optical layer for a dimming photovoltaic module according to the present invention, each prism type optical element is on a common plane defined by a common base shared by the prism type optical elements adjacent to each other. The prism axis of the prism type optical element is inclined to one side with respect to the plane perpendicular to the common plane, and the prism axis of at least some other prism type optical elements is set to a plane perpendicular to the common plane. In contrast, it is inclined to the other side. Therefore, a solar cell module or the like using the optical layer for the dimming solar power generation module has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight accompanying the movement of the sun changes. be able to.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾いている該プリズム型光学素子と、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾いている該プリズム型光学素子とが、該共有平面に垂直な面に対して、対称な形状をしていることが好ましい。 Further, in the optical layer for the light control solar photovoltaic module, the prism-type optical element inclined to one side with respect to the surface perpendicular to the common plane, and the surface perpendicular to the common plane, It is preferable that the prism-type optical element inclined to the other side has a symmetrical shape with respect to a plane perpendicular to the common plane.
このように構成することで、一方側から太陽光が入射して出射する場合と、他方側から太陽光が入射して出射する場合とでバランスを取ることができる。 With this configuration, it is possible to balance between the case where sunlight enters and exits from one side and the case where sunlight enters and exits from the other side.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾いている該プリズム型光学素子と、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾いている該プリズム型光学素子とが、互いに隣接していることが好ましい。このように構成することで、一方側から太陽光が入射して出射する場合と、他方側から太陽光が入射して出射する場合とで、よりバランスを取ることができる。 Further, in the optical layer for the light control solar photovoltaic module, the prism-type optical element inclined to one side with respect to the surface perpendicular to the common plane, and the surface perpendicular to the common plane, It is preferable that the prism type optical elements inclined to the other side are adjacent to each other. By comprising in this way, the case where sunlight injects and radiate | emits from one side, and the case where sunlight injects and radiate | emits from the other side can be balanced more.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾いている該プリズム型光学素子と、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾いている該プリズム型光学素子とで対をなしており、該プリズム軸が2対以上であることとしても良い Further, in the optical layer for the light control solar photovoltaic module, the prism-type optical element inclined to one side with respect to the surface perpendicular to the common plane, and the surface perpendicular to the common plane, A pair may be formed with the prism type optical element inclined to the other side, and the prism axes may be two or more pairs.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該プリズム型光学素子が、線形プリズム、三角錐型プリズム、四角錐型プリズム、キューブコーナー型プリズムのいずれか、もしくはその組み合わせであることが、改善された太陽光指光性が得られるので好ましい。 Further, in the optical layer for the dimming solar power generation module, the prism optical element may be a linear prism, a triangular pyramid prism, a quadrangular pyramid prism, a cube corner prism, or a combination thereof. It is preferable because improved solar light properties can be obtained.
中でも、キューブコーナー型プリズムが太陽指光性の改善効果が大きいので好ましい。 Among them, a cube corner type prism is preferable because it has a great effect of improving solar finger characteristics.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該プリズム型光学素子の全ての底辺が、該共有平面上に形成されていることが好ましい。このように構成することで、互いに向き合うプリズム面の面積の大きさを近づけることができ、セルに向かう光の量を多くすることができる。 Moreover, in the optical layer for a light control solar photovoltaic module, it is preferable that all the bottom sides of the prism type optical elements are formed on the common plane. With this configuration, the size of the areas of the prism surfaces facing each other can be made closer, and the amount of light traveling toward the cell can be increased.
或いは、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該プリズム型光学素子の底辺の一部が、該共有平面上に形成されていないこととしてもやはり好ましい。このように構成することで互いに向き合うプリズム面の面積の大きさを近づけることができ、セルに向かう光の量を多くすることができる。 Alternatively, in the above optical layer for dimming solar power generation module, it is also preferable that a part of the bottom side of the prism type optical element is not formed on the common plane. With this configuration, the size of the areas of the prism surfaces facing each other can be reduced, and the amount of light directed to the cell can be increased.
更に、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該プリズム型光学素子は、該入射面および該出射面の両面に形成されていることが好ましい。このように構成することで、入射光率及び透過効率を向上することができる。 Furthermore, in the optical layer for a dimming solar power generation module, it is preferable that the prism type optical elements are formed on both the incident surface and the exit surface. By comprising in this way, incident light rate and transmission efficiency can be improved.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該入射面に形成される該プリズム型光学素子と該出射面に形成される該プリズム型光学素子とが、互いに同一形状であり、かつ、該入射面と該出射面とにおいて該プリズム型光学素子の位相が一致するように形成されていることとしても良い。 Further, in the optical layer for a light control type photovoltaic power generation module, the prism type optical element formed on the incident surface and the prism type optical element formed on the output surface have the same shape, and In addition, the prism-type optical element may be formed so that the phases of the entrance surface and the exit surface are the same.
或いは、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該入射面に形成された該プリズム型光学素子のプリズム軸と、該出射面に形成された該プリズム型光学素子のプリズム軸とが少なくとも1つは異なることとしても良い。 Alternatively, in the optical layer for a light control solar photovoltaic module, the prism axis of the prism type optical element formed on the incident surface and the prism axis of the prism type optical element formed on the output surface are at least One may be different.
また、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、該プリズム型光学素子は、該入射面および該出射面の一方の面のみに形成され、他方の面は平面とされることが好ましい。この様に構成することで、入射光率及び透過効率を向上することができる。 Moreover, in the optical layer for a light control solar photovoltaic module, it is preferable that the prism type optical element is formed only on one surface of the incident surface and the light exit surface, and the other surface is a flat surface. By comprising in this way, incident light rate and transmission efficiency can be improved.
また、本発明に用いることの出来る光学層の材質は光透過性の高いものであれば特に限定されるものではないが、上記調光型太陽光発電モジュール用光学層において、ガラス、または、透明樹脂、または、これらの積層体から成ることが好ましい。なお、ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス等が好ましく、樹脂としては、ポリカーボネート樹脂,アクリル樹脂が好ましい。この様に構成することで耐候性、透明性、入射効率、透過効率の点で優れた調光型太陽光発電モジュール用光学層とすることができる。 In addition, the material of the optical layer that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has a high light transmittance, but in the optical layer for the dimming solar power generation module, glass or transparent It is preferable to consist of resin or these laminated bodies. As the glass, soda lime glass, borosilicate glass, lead glass, aluminosilicate glass, borate glass, phosphate glass and the like are preferable, and as the resin, polycarbonate resin and acrylic resin are preferable. By comprising in this way, it can be set as the optical layer for light control type photovoltaic power modules excellent in the weather resistance, transparency, incident efficiency, and transmission efficiency.
また、本発明の調光型太陽光発電モジュールは、光を電気エネルギーに変換する太陽電池セルと、入射面及び出射面を有し、該太陽電池セルに対向して配置される調光型太陽光発電モジュール用光学層と、を備え、調光型太陽光発電モジュール用光学層は、該入射面および該出射面の少なくとも一方に多数のプリズム型光学素子が形成されており、それぞれの該プリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜していることを特徴とするものである。
このような調光型太陽光発電モジュールは、この太陽光の入射角が広いため、太陽光の入射角が変わる場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。Moreover, the dimming solar power generation module of the present invention includes a solar cell that converts light into electric energy, an incident surface, and an output surface, and the dimming solar that is disposed to face the solar cell. An optical layer for a photovoltaic module, and the optical layer for a dimmable photovoltaic module has a plurality of prism-type optical elements formed on at least one of the incident surface and the emitting surface, and each of the prisms The mold optical elements are on a common plane defined by a common base shared by adjacent prism type optical elements, and the prism axes of some of the prism type optical elements are perpendicular to the plane perpendicular to the common plane. The prism axis of one of the other prism-type optical elements is inclined to the other side with respect to a plane perpendicular to the common plane. is there.
Such a dimming solar power generation module can have excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes because the incident angle of sunlight is wide.
また、本発明の調光型太陽光発電パネルは、光を電気エネルギーに変換する太陽電池セルと、入射面及び出射面を有し、該太陽電池セルに対向して配置される調光型太陽光発電モジュール用光学層とを備える調光型太陽光発電モジュールを備える調光型太陽電池パネルであって、調光型太陽光発電モジュール用光学層は、調光型太陽光発電モジュール用光学層は、該入射面および該出射面の少なくとも一方に多数のプリズム型光学素子が形成されており、それぞれの該プリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜していることを特徴とするものである。 Further, the dimming solar power generation panel of the present invention has a solar cell that converts light into electric energy, an incident surface, and an exit surface, and is arranged to face the solar cell. A dimming solar cell panel comprising a dimming photovoltaic module comprising an optical layer for a photovoltaic module, wherein the optical layer for dimming photovoltaic module is an optical layer for a dimming photovoltaic module Has a large number of prism-type optical elements formed on at least one of the entrance surface and the exit surface, and each prism-type optical element is defined by a shared base shared by adjacent prism-type optical elements. The prism axes of some of the prism-type optical elements that are on the common plane are inclined to one side with respect to a plane perpendicular to the common plane, and at least some of the other prism-type optical elements Pre Beam axis with respect to a plane perpendicular to the shared plane, and is characterized in that it is inclined in the other side.
このような調光型太陽光発電パネルは、この太陽光の入射角が広いため、太陽光の入射角が変わる場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 Since such a dimming solar power generation panel has a wide incident angle of sunlight, it can have excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes.
さらに、上記調光型太陽光発電パネルにおいて、該調光型太陽光発電モジュール用光学層の該入射面が、正午における太陽の方向を向いて設置されることが好ましい。 Furthermore, in the dimming solar power generation panel, it is preferable that the incident surface of the optical layer for the dimming solar power generation module is installed facing the direction of the sun at noon.
ここで、正午における太陽の方向とは、太陽が最も高い高度に達する時の方向を言い、北半球では真南である。 Here, the direction of the sun at noon means the direction when the sun reaches the highest altitude, and is true south in the northern hemisphere.
さらに、上記調光型太陽光発電パネルにおいて、該プリズム軸が、水平方向に対して、−40°〜+40°傾斜していることが好ましい。この様に構成することで、日内における太陽の移動に伴う光量変化を緩和することが出来き、太陽光指向性の改善を達成することができる。 Furthermore, in the dimming solar power generation panel, it is preferable that the prism axis is inclined at −40 ° to + 40 ° with respect to the horizontal direction. By comprising in this way, the light quantity change accompanying the movement of the sun in the day can be relieved, and the improvement of sunlight directivity can be achieved.
さらに、上記調光型太陽光発電パネルにおいて、該プリズム軸が、水平方向に対して、40〜−5°および/または+5〜+40°傾斜していることが好ましい。 Furthermore, in the dimming solar power generation panel, it is preferable that the prism axis is inclined at 40 to -5 ° and / or +5 to + 40 ° with respect to the horizontal direction.
また、上記調光型太陽光発電パネルにおいて、調光型太陽光発電モジュール用光学層の該入射面が鉛直方向に対して0〜20°傾斜していることが好ましい。この様に構成することで、パネルを大きく傾斜して設置する必要が無い。 Moreover, in the said light control type photovoltaic power generation panel, it is preferable that the said entrance plane of the optical layer for light control type solar power generation modules inclines 0-20 degree with respect to the perpendicular direction. By comprising in this way, it is not necessary to install a panel largely inclined.
また、上記調光型太陽光発電パネルにおいて、設置された状態における該プリズム軸が、鉛直方向に対して、+10〜+50°傾斜していることが好ましい。このように構成することで、太陽光をプリズム軸に沿って受光し効率的に太陽電池セルに照射させることが出来る。 Moreover, in the said light control type photovoltaic power generation panel, it is preferable that this prism axis in the installed state inclines + 10 + 50 degree with respect to the perpendicular direction. By comprising in this way, sunlight can be light-received along a prism axis and a solar cell can be efficiently irradiated.
四角錘型プリズムの側面が形成する頂角は、特に制限されるものではないが、30〜135°、さらに好ましくは45〜125°の角度に形成されるのが好ましい。この頂角は目的とする太陽光発電パネルの設置場所、設置角度または目的とする太陽光指向性の設計に基づいて適宜変更できる。 The apex angle formed by the side surface of the quadrangular pyramid prism is not particularly limited, but it is preferably 30 to 135 °, more preferably 45 to 125 °. This apex angle can be changed as appropriate based on the installation location, installation angle, or intended solar directivity design of the target photovoltaic power generation panel.
キューブコーナー型プリズムにおいては通常、側面の形成する頂角は90°に形成されるが、クロスプリズムと同様に、30〜135°さらに好ましくは45〜125°の角度に形成されるのが好ましい。この頂角は目的とする太陽光発電パネルの設置場所、設置角度または目的とする太陽光指向性の設計に基づいて適宜変更できる。 In the cube corner type prism, the apex angle formed by the side surface is usually 90 °, but it is preferably 30 to 135 °, more preferably 45 to 125 °, like the cross prism. This apex angle can be changed as appropriate based on the installation location, installation angle, or intended solar directivity design of the target photovoltaic power generation panel.
本発明においては、該複数のプリズム型光学素子のプリズム軸が、少なくとも1つの隣り合うプリズム型素子と該共有線に対し対称であるように設置するのが、調光型太陽光発電パネルの外観の改善や光学層を精度よく成形でき、成形後の光学素子の精度の維持および検査のしやすさ、さらに該パネルへの光の入射量を多くできる点で好ましい。 In the present invention, the external appearance of the dimming photovoltaic power generation panel is such that the prism axes of the plurality of prism-type optical elements are symmetrical with respect to at least one adjacent prism-type element and the shared line. It is preferable in that it can improve the quality of the optical element and can accurately mold the optical layer, maintain the precision of the optical element after molding, facilitate inspection, and increase the amount of light incident on the panel.
本発明においては、光学層を薄くすることができ、コスト面や光の透過量を向上させるため、該複数のプリズム型光学素子の底面が、該光学層の入射面および/または出射面と一致する共有平面上に形成されていることが好ましい。 In the present invention, the optical layer can be made thin, and the bottom surface of the plurality of prism-type optical elements coincides with the incident surface and / or the output surface of the optical layer in order to improve cost and light transmission. It is preferable to be formed on a common plane.
また、本発明では、別の目的で、光学素子の相対する各面の面積を揃えることで光学収率が向上した光学層が得られるので、該複数のプリズム型光学素子の底面が、該光学層の入射面および/または出射面と一致する共有平面上に形成されていない素子が含まれることが好ましい。 Further, in the present invention, for another purpose, an optical layer having an improved optical yield can be obtained by aligning the areas of the opposing surfaces of the optical element, so that the bottom surfaces of the plurality of prism-type optical elements are the optical layers. It is preferred to include elements that are not formed on a common plane that coincides with the entrance and / or exit surface of the layer.
また太陽光の光学素子の頂点の側に空気層が設置されていることが、効率的に入射した太陽光線を屈折して効率的に太陽電池セルに照射させることが出来るため好ましい。 In addition, it is preferable that an air layer is installed on the apex side of the sunlight optical element because the solar cells can be efficiently refracted and efficiently irradiated to the solar cells.
本発明においては、入射面および出射面の両面にプリズム型光学素子が形成されていることが、様々な光学特性を得ることができ、太陽光発電パネルへ光の入射量を多くできるので好ましい。 In the present invention, it is preferable that prism-type optical elements are formed on both the entrance surface and the exit surface because various optical characteristics can be obtained and the amount of light incident on the photovoltaic power generation panel can be increased.
本発明においては、該プリズム型光学素子が、互いに同一形状で、かつ、該入射面と該出射面で位相が一致するように形成されていることが、様々な光学特性を得ることができ、太陽光発電パネルへ光の入射量を多くできるのでさらに好ましい。 In the present invention, it is possible to obtain various optical characteristics that the prism-type optical elements are formed in the same shape as each other and in phase with each other on the entrance surface and the exit surface, This is more preferable because the amount of light incident on the photovoltaic power generation panel can be increased.
本発明においては、該入射面に構成された該プリズム型光学素子と該出射面に構成された該プリズム型光学素子で異なることが、様々な光学特性を得ることができ、太陽光発電パネルへ光の入射量を多くできるので好ましい。 In the present invention, it is possible to obtain various optical characteristics that the prism-type optical element configured on the incident surface is different from the prism-type optical element configured on the output surface. This is preferable because the amount of incident light can be increased.
本発明においては、対をなして設置されている対称形の素子が2種類以上形成されていることが、様々な光学特性を得ることができ、太陽光発電パネルへ光の入射量を多くできるので好ましい。 In the present invention, it is possible to obtain various optical characteristics and to increase the amount of light incident on the photovoltaic power generation panel by forming two or more types of symmetrical elements installed in pairs. Therefore, it is preferable.
これらの樹脂には耐侯性を付与するために紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤を含有させることも好ましい。 It is also preferred that these resins contain an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a light stabilizer in order to impart weather resistance.
本発明に用いることの出来る太陽電池セルは特に限定されるものではない。 The solar battery cell that can be used in the present invention is not particularly limited.
本発明に好ましく用いることの出来る太陽電池セルの例としては、Si、GaAs、CuInGaSe、CdTe等からなる無機太陽電池セルや、色素増感型太陽電池セル等の有機太陽電池セルが用いられる。 Examples of solar cells that can be preferably used in the present invention include inorganic solar cells made of Si, GaAs, CuInGaSe, CdTe, and organic solar cells such as dye-sensitized solar cells.
さらに、本発明に用いることの出来る太陽電池セルの構造は、単一接合型セル、モノリシック多接合型セルおよび感度領域の異なる種々太陽電池セルを結合したメカニカルスタックセル等を好ましく用いられる。 Furthermore, the structure of the solar cell that can be used in the present invention is preferably a single-junction cell, a monolithic multi-junction cell, or a mechanical stack cell in which various solar cells having different sensitivity regions are combined.
例えば、プリズム型光学素子のプリズム軸がパネルを真南に向けた時に東西方向に+40°、−40°、+5°、−5°、+40°、−40°、+5°、−5°…のように対称計の光学素子の対が複数あったほうがより受光効率の改善のためには好ましい。 For example, when the prism axis of the prism type optical element faces the panel to the south, + 40 °, −40 °, + 5 °, −5 °, + 40 °, −40 °, + 5 °, −5 °,. Thus, it is preferable to have a plurality of pairs of optical elements of the symmetric meter for improving the light receiving efficiency.
このようにして東西方向にプリズム軸の傾斜方向が分けられた素子群を用いることは太陽光指向性の改善を達成する上で好ましい。 In this way, it is preferable to use the element group in which the inclination direction of the prism axis is divided in the east-west direction in order to achieve improvement in sunlight directivity.
上述のいずれのプリズム軸を傾斜した技術によっても、この太陽光の入射角を広くすることができ、太陽光の入射角が変わる場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 Even with any of the above-described tilting techniques of the prism axis, the incident angle of sunlight can be widened, and even when the incident angle of sunlight changes, it has excellent sunlight directivity. it can.
太陽の日内での移動により、設置される太陽光発電パネルの方向が常に最適であるとはいえず、太陽光指向性に劣るという問題点が有ったが、本発明はその問題点を解決することができ、優れた太陽光指向性が得られる。 Due to the movement of the sun in the day, the direction of the installed photovoltaic power generation panel is not always optimal, and there is a problem that the directivity of sunlight is inferior, but the present invention solves that problem Can be obtained, and excellent sunlight directivity can be obtained.
さらに、太陽光発電パネル中で原料コスト比率の大きな太陽電池セルの使用量を減らすことが出来る。 Furthermore, it is possible to reduce the usage amount of solar cells having a large raw material cost ratio in the photovoltaic power generation panel.
本発明による調光型太陽光発電パネルの好ましい形態を図を引用しつつ以下に説明を行う。 The preferable form of the light control type photovoltaic power generation panel by this invention is demonstrated below, quoting a figure.
図1は、従来技術による傾斜したパネル面を持つ太陽光発電パネルPと日内での太陽光線軌跡を説明する斜視図である。特に本図面における太陽Tsの南中高度は高く示されており、本図面は、夏期での太陽Tsの移動軌跡を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view for explaining a solar power generation panel P having an inclined panel surface according to the prior art and a solar ray locus in the daytime. In particular, the south-mid altitude of the sun Ts in this drawing is shown high, and this drawing is a perspective view showing the movement trajectory of the sun Ts in summer.
図1に示すように、太陽光発電パネルは、パネル面Pが、南(S)に向けられて設置されており、さらに、太陽光発電パネルは、パネルの中心点oから鉛直線方向Vに対して傾斜されて設置されている。パネル面Pを傾斜することにより太陽光指向性が改善されている。しかしながら、東(E)から昇った太陽Tが南中位置を通過して西(W)に没するまで、パネル面Pと太陽光線の入射角度は常に変化を続け、したがって、発電効率は南中位置を最大として常に変化している。 As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation panel is installed with the panel surface P facing south (S), and further, the photovoltaic power generation panel extends in the vertical direction V from the center point o of the panel. It is inclined and installed. The sunlight directivity is improved by inclining the panel surface P. However, until the sun T rising from the east (E) passes through the south-central position and sinks to the west (W), the incident angle of the panel surface P and the sun rays always changes, and thus the power generation efficiency is in the south The position is constantly changing with the maximum.
この従来技術による傾斜したパネル面を持つ太陽光発電パネルPは、過大な入射角において、太陽光線がパネル表面で反射してパネル内部の太陽電池セルに到達することが出来ないために、発電効率が著しく低下すると言う問題がある。 The solar power generation panel P having an inclined panel surface according to the conventional technology has a power generation efficiency because the solar rays cannot be reflected on the panel surface and reach the solar cells inside the panel at an excessive incident angle. There is a problem that is significantly reduced.
このような問題点は、プリズム型の光学層が無い場合は特に深刻である。 Such a problem is particularly serious when there is no prism type optical layer.
図2は、やはり従来技術による傾斜したパネル面を持つ太陽光発電パネルPと日間での太陽光線軌跡を説明する斜視図である。特に本図面における太陽Twの南中高度は低く示されており、本図面は、冬期間での太陽の移動軌跡を示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view for explaining a solar power generation panel P having an inclined panel surface according to the prior art and a day-to-day solar ray trajectory. In particular, the southern and middle altitudes of the sun Tw in this drawing are shown to be low, and this drawing is a perspective view showing the movement trajectory of the sun in the winter period.
図2においても図1と同様に、東(E)から昇った太陽Twが南中位置を通過して西(W)に没するまで、パネル面Pと太陽光線の入射角度は常に変化を続け、したがって、発電効率は南中位置を最大として常に変化している。 In FIG. 2, as in FIG. 1, the incident angle between the panel surface P and the sun rays continues to change until the sun Tw rising from the east (E) passes through the south-central position and dies in the west (W). Therefore, the power generation efficiency is constantly changing with the south-central position being the maximum.
冬季においては南中高度が低いために入射角度が大きくなり、夏季に比べて過大な入射角が発生しやすく、太陽光線はパネル表面で反射してパネル内部の太陽電池セルに到達することが困難になる。このために、従来技術による傾斜したパネル面を持つ太陽光発電パネルPは、発電効率は著しく低下すると言う問題がある。 In winter, the incident angle is large due to the low altitude in the south, middle, and an excessive incidence angle is likely to occur compared to the summer, and it is difficult for sunlight to reflect on the panel surface and reach the solar cells inside the panel. become. For this reason, the photovoltaic power generation panel P having an inclined panel surface according to the prior art has a problem that the power generation efficiency is significantly reduced.
図3は、従来技術による傾斜したパネル面を持つ太陽光発電パネルPと冬季の太陽Twと夏季での太陽Tsの南中高度とパネル入射角の関係を説明する側面図である。図3に示す様に、冬季における太陽Tの南中高度は低く、夏季においては高い。 FIG. 3 is a side view for explaining the relationship between the solar panel P having an inclined panel surface according to the prior art, the winter sun Tw, the south-high altitude of the sun Ts in summer, and the panel incident angle. As shown in FIG. 3, the south-mid altitude of the sun T in winter is low and high in summer.
冬季と夏季の発電効率を均等化するためには、パネルの傾斜角度は、冬季と夏季における南中位置の太陽角度の平均を採用することが出来る。しかしながらこのようなパネル傾斜角の採用は冬季、夏季のいずれにおいても変換効率を犠牲にする。 In order to equalize the power generation efficiency in winter and summer, the average tilt angle of the panel can be the average of the sun angles at the south and middle positions in winter and summer. However, the adoption of such a panel tilt angle sacrifices conversion efficiency in both winter and summer.
図4は、従来技術による傾斜したパネル面を持つ太陽光発電パネルPと日内での太陽光線軌跡を説明する側面図である。 FIG. 4 is a side view for explaining a solar power generation panel P having an inclined panel surface according to the prior art and a solar ray locus in the daytime.
図4に示すように、夜明けにおいて東(E)から昇った太陽Tが南中位置を通過して西(W)に没するまで、パネル面Pと太陽光線の入射角度は常に変化を続ける。従って、発電効率は南中位置を最大として常に変化している。 As shown in FIG. 4, the incident angle of the panel surface P and the sunbeam continues to change until the sun T rising from the east (E) at dawn passes through the south-central position and sinks to the west (W). Therefore, the power generation efficiency is constantly changing with the south-central position being the maximum.
図5は、本発明による略鉛直に設置されたパネル面を持つ太陽光発電パネルPと、夏期と冬季における日間および日内の太陽Ts、Twの位置と、日内の太陽光線軌跡とを説明する斜視図である。本発明による太陽光発電パネルは、鉛直に設置されているために従来の傾斜して設置された公知の太陽光発電パネルに比較して設置面積が少なくてすむと言う利点を有している。 FIG. 5 is a perspective view for explaining a solar power generation panel P having a panel surface installed substantially vertically according to the present invention, the positions of suns Ts and Tw in the day and day in summer and winter, and the sunbeam trajectory in day. FIG. Since the photovoltaic power generation panel according to the present invention is installed vertically, it has the advantage that the installation area is smaller than that of a known photovoltaic power generation panel installed at a tilt.
また、従来公知の太陽発電パネルPにおいては、平地面、屋根面などに設置場所が限定されているのに対して、本発明における太陽光発電パネルは壁面、フェンス、標識などの垂直面にも設置することが可能であり設置可能な範囲を広げることが可能である。 Moreover, in the conventionally well-known solar power generation panel P, the installation place is limited to a flat ground, a roof surface, etc., whereas the solar power generation panel in the present invention is also applied to a vertical surface such as a wall surface, a fence, and a sign. It is possible to install, and it is possible to widen the installable range.
図6は、本発明による略鉛直に設置されたパネル面を持つ太陽光発電パネルPと冬季と夏季での太陽Tの南中高度とパネル入射角の関係を説明する側面図である。 FIG. 6 is a side view for explaining the relationship between the solar power generation panel P having a panel surface installed substantially vertically according to the present invention, the south-middle altitude of the sun T in winter and summer, and the panel incident angle.
図6に示すように、本発明の略鉛直に設置されたパネル面を持つ太陽光発電パネルPにおいては、パネル面に対する入射角度は、冬季、夏季のいずれの場合にも大きくなり、かつ、冬季と夏季の均一化をパネルの傾斜角度で達成することは出来ない。 As shown in FIG. 6, in the photovoltaic power generation panel P having a panel surface installed substantially vertically according to the present invention, the incident angle with respect to the panel surface is large in both winter and summer, and in the winter And summer uniformity cannot be achieved by the inclination angle of the panel.
本発明において上述のような入射角の問題点は、太陽発電モジュールの前面に設置された光学層に設置された光学素子のもつ光学軸を太陽Ts、Twの入射軸方向に傾斜することによって改善することが出来る。 In the present invention, the problem of the incident angle as described above is improved by inclining the optical axis of the optical element installed in the optical layer installed in front of the solar power generation module in the direction of the incident axis of the sun Ts, Tw. I can do it.
プリズム軸の傾斜角度は、従来公知の傾斜設置パネルPの場合と同じように、冬季と夏季の発電効率を均等化するため、冬季と夏季における南中位置の太陽角度の平均を採用することが好ましい。 As for the inclination angle of the prism axis, as in the case of the conventionally known inclined installation panel P, in order to equalize the power generation efficiency in winter and summer, it is possible to adopt the average of the sun angles at the south and middle positions in winter and summer. preferable.
なお、本発明におけるプリズム軸とは素子を形成する側面から互いに等しい距離にある中心軸として定義される。 In the present invention, the prism axis is defined as a central axis at an equal distance from the side surface forming the element.
図7、図8、および、図9は、従来技術における光学層である。具体的には、図7は、従来技術の光学層の斜視図を示す図であり、図8は、従来技術における光学層の側面図を示す図であり、図12は、従来技術における光学層の上面図を示す図である。図7〜図9に示すように、光学層の入射面11には、線形プリズムで構成されたプリズム型光学素子が多数形成されている。このプリズム型光学素子は、入射面11に設置された互いに隣り合う複数のプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にあり、プリズム型光学素子のプリズム軸7は、光学素子の頂点から該共有平面に下した垂線に対し一致している。
7, 8, and 9 are optical layers in the prior art. Specifically, FIG. 7 is a perspective view of a conventional optical layer, FIG. 8 is a side view of the optical layer in the prior art, and FIG. 12 is an optical layer in the prior art. It is a figure which shows the upper side figure. As shown in FIGS. 7 to 9, a large number of prism type optical elements composed of linear prisms are formed on the
尚、図7に示す線形プリズムの場合、光学素子の頂点の集合により直線が形成されている。 In the case of the linear prism shown in FIG. 7, a straight line is formed by a set of apexes of the optical elements.
図10、図11、図12は、従来技術による光学層である。具体的には、図10は、従来技術によるプリズム型光学素子の斜視図を示す図であり、図11は、従来技術によるプリズム型光学素子の側面図を示す図であり、図12は、従来技術によるプリズム型光学素子の上面図を示す図である。図10〜図12に示すように、本参考例における調光型太陽光発電モジュール用光学層は、プリズム型光学素子が入射面11および出射面12の両方に多数形成されている。そして、このプリズム型光学素子は、線形プリズムで構成されている。また、それぞれのプリズム型光学素子は、入射面11および出射面12に形成された互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1、S2上にあり、それぞれのプリズム型光学素子のプリズム軸7は、共有平面に下した垂線に対し一致している。
10, FIG. 11 and FIG. 12 are optical layers according to the prior art. Specifically, FIG. 10 is a diagram showing a perspective view of a prism type optical element according to the prior art, FIG. 11 is a diagram showing a side view of the prism type optical element according to the prior art, and FIG. It is a figure which shows the top view of the prism-type optical element by a technique. As shown in FIGS. 10 to 12, in the optical layer for the light control solar photovoltaic module in this reference example, a large number of prism type optical elements are formed on both the
このように入射面11および出射面12の両方にプリズム型光学素子が複数設置されている場合、入射面11および出射面12のプリズム型光学素子の位相が図のようにそろっていることが、光の入射効率を最大にするために好ましい。
When a plurality of prism type optical elements are installed on both the
図13、図14、図15は、本発明における実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図13は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図14は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図15は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図13〜図15に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層は、プリズム型光学素子が入射面11にのみ多数形成され、出射面12が平面とされている。また、このプリズム型光学素子は、入射面11に形成された互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。そして、プリズム型光学素子の一部のプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面13に対して、一方の方向に傾き、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾きいている。本実施形態においては、互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7が互いに異なる方向に傾斜している。
FIG. 13, FIG. 14 and FIG. 15 show an optical layer for a dimming solar power generation module according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 13 is a diagram illustrating a perspective view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 14 is an optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment. FIG. 15 is a diagram showing a top view of the optical layer for the dimming solar power generation module in the present embodiment. As shown in FIGS. 13 to 15, in the optical layer for a light control solar photovoltaic module of this embodiment, a large number of prism type optical elements are formed only on the
このような図13〜図15に示す調光型太陽光発電モジュール用光学層のように、プリズム軸の傾斜方向が分けられたプリズム型光学素子群を用いることは、太陽光指向性の改善を達成する上で好ましい。具体的には、プリズム軸の傾斜方向が振り分けられたそれそれの方向を東西に向けることにより、太陽が移動しても長時間集光を行うことができる。 Using the prism type optical element group in which the inclination directions of the prism axes are divided like the optical layer for the light control type photovoltaic power generation module shown in FIGS. 13 to 15 improves the sunlight directivity. Preferred to achieve. Specifically, by concentrating the direction in which the inclination direction of the prism axis is distributed to the east and west, light can be collected for a long time even if the sun moves.
特に太陽光が東西いずれの位置にあるときにも受光効率を改善するためには、プリズム型光学素子のプリズム軸が搭載された調光型太陽光発電パネルを真南に向けた時に東西方向に−40〜−5°及び/又は+5〜+40°相対する方向に傾斜した対称形の光学素子を一対として設置することが好ましい。 In particular, in order to improve the light receiving efficiency when the sunlight is located in either the east or west position, the dimming photovoltaic panel with the prism axis of the prism type optical element mounted in the east-west direction when facing the south. It is preferable to install a pair of symmetrical optical elements inclined in a direction opposite to −40 to −5 ° and / or +5 to + 40 °.
また、図14において、共有平面S1に対し線形プリズムの凹部の高さは、2水準あり一致しない。このように凹部の高さが一致しないプリズム型光学素子群は、プリズム型光学素子の相対する各面の面積を近づけることで、光学収率が向上した調光型太陽光発電モジュール用光学層が得られるという利点がある。 Further, in FIG. 14, the height of the concave portion of the linear prism with respect to the common plane S1 is two levels and does not match. As described above, the prism-type optical element group in which the heights of the concave portions do not coincide with each other can be obtained by making the optical layer for the dimmable solar power generation module having an improved optical yield by bringing the areas of the opposing surfaces of the prism-type optical element close to each other. There is an advantage that it can be obtained.
図16、図17、図18は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図16は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図17は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図18は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図16〜図18に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11および出射面12には線形プリズムで構成されたプリズム型光学素子が多数設置されている。また、本実施形態においては、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、同一の形状とされている。そして、入射面11および出射面12に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1、S2上にある。そして、入射面11に形成されているプリズム型光学素子の一部におけるプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面13に対して、一方の方向に傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾斜している。同様に出射面12に形成されているプリズム型光学素子の一部におけるプリズム軸8は、共有平面S2に垂直な面14に対して、一方の方向に傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸8’は、他方の方向に傾斜している。本実施形態においては、入射面11に形成されている互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7’が互いに異なる方向に傾斜しており、出射面12に形成されている互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸8、8’が互いに異なる方向に傾斜している。
16, FIG. 17, and FIG. 18 are optical layers for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 16 is a perspective view of an optical layer for a dimming solar power generation module according to this embodiment, and FIG. 17 is an optical layer for a dimming solar power generation module according to this embodiment. FIG. 18 is a diagram showing a top view of the optical layer for the dimming solar power generation module in the present embodiment. As shown in FIGS. 16 to 18, a large number of prism-type optical elements made up of linear prisms are installed on the
また、本実施形態において、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子の位相は一致している。別言すれば、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、入射面11と出射面12とで対称の形状となっている。
In the present embodiment, the phase of the large number of prism type optical elements formed on the
図19、図20、図21は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図19は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図20は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図21は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図19〜図21に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層は、線形プリズムで構成されたプリズム型光学素子が入射面11にのみ多数形成され、出射面12が平面とされている。また、入射面11に形成されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。そして、プリズム型光学素子の一部のプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面13に対して、一方の方向に傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾きいている。本実施形態においては、互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7’が互いに異なる方向に傾斜している。
19, 20, and 21 are optical layers for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 19 is a diagram showing a perspective view of an optical layer for a dimming solar power generation module in the present embodiment, and FIG. 20 is an optical layer for the dimming solar power generation module in the present embodiment. FIG. 21 is a diagram showing a top view of the optical layer for the dimming solar power generation module in the present embodiment. As shown in FIGS. 19 to 21, in the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, a large number of prism type optical elements constituted by linear prisms are formed only on the
なお、図20において、共有平面S1に対し線形プリズムの凹部の高さは一致する。このように凹部の高さが一致する光学素子群は、調光型太陽光発電モジュール用光学層を薄くすることができ、例えばコスト面や光の透過量を向上させるという利点がある。 In FIG. 20, the height of the concave portion of the linear prism matches the common plane S1. Thus, the optical element group in which the heights of the recesses coincide with each other can make the optical layer for the dimming solar power generation module thin, and has an advantage of improving the cost and the amount of light transmission, for example.
図22、図23、図24は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図22は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図23は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図24は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図22〜図24に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層は、入射面11および出射面12に線形プリズムで構成されたプリズム型光学素子が多数形成されている。また、本実施形態においては、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、同一の形状とされている。そして、入射面11および出射面12に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1、S2上にある。また、入射面11に形成されているプリズム型光学素子の一部のプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面13に対して、一方の方向に傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾きいている。同様に出射面12に形成されているプリズム型光学素子の一部におけるプリズム軸8は、共有平面S2に垂直な面14に対して、一方の方向に傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸8’は、他方の方向に傾斜している。本実施形態においては、入射面11に形成されている互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7’が互いに異なる方向に傾斜しており、出射面12に形成されている互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸8、8’が互いに異なる方向に傾斜している。
22, FIG. 23, and FIG. 24 are optical layers for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 22 is a diagram showing a perspective view of an optical layer for a dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 23 is an optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment. FIG. 24 is a diagram showing a top view of the optical layer for the dimming photovoltaic power generation module according to this embodiment. As shown in FIGS. 22 to 24, in the optical layer for a dimming solar power generation module according to the present embodiment, a large number of prism type optical elements formed of linear prisms are formed on the
また、本実施形態において、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子の位相は一致している。本実施形態においては、上述の様に入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、同一の形状とされているため、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、入射面11と出射面12とで対称の形状となっている。
In the present embodiment, the phase of the large number of prism type optical elements formed on the
図25、図26、図27は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図25は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図26は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図27は、本実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図25〜図27に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層は、入射面11および出射面12に線形プリズムで構成されたプリズム型光学素子が多数形成されている。また、本実施形態においては、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、異なる形状とされている。そして、入射面11および出射面12に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1、S2上にある。また、入射面11に形成されるプリズム型光学素子の一部のプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面13に対して一方の方向に傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾きいている。本実施形態においては、互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7’が互いに異なる方向に傾斜している。一方、出射面12に形成されているプリズム型光学素子のプリズム軸8は、光学素子の頂点から共有平面S2に下した垂線14に対し一致している。
FIG. 25, FIG. 26, and FIG. 27 are optical layers for dimming solar power generation modules according to other embodiments of the present invention. Specifically, FIG. 25 is a perspective view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 26 is an optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment. FIG. 27 is a diagram showing a top view of the optical layer for the dimming photovoltaic power generation module according to this embodiment. As shown in FIGS. 25 to 27, in the optical layer for a dimming solar power generation module according to the present embodiment, a large number of prism-type optical elements composed of linear prisms are formed on the
また、本実施形態において、調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子とが、異なる形状であるが、入射面11に形成された多数のプリズム型光学素子と、出射面12に形成された多数のプリズム型光学素子の位相は一致している。
Further, in the present embodiment, a large number of prism type optical elements formed on the
図28、図29、図30、図31は、従来技術による光学層である。具体的には、図28は、この従来技術による太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図29は、この従来技術による太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図30は、この従来技術による太陽光発電モジュール用光学層の他の側面図を示す図であり、図31は、この従来技術による太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図28〜図31に示すように、光学層の入射面11には四角錐型プリズムで構成されたプリズム型素子が多数形成されており、出射面12が平面とされている。また、入射面11に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。そして、入射面11に形成されるそれぞれのプリズム型光学素子のプリズム軸は、それぞれのプリズム型光学素子の頂点から共有平面S1に下した垂線に対し一致している。
28, 29, 30 and 31 are optical layers according to the prior art. Specifically, FIG. 28 is a diagram showing a perspective view of an optical layer for a photovoltaic power generation module according to this conventional technique, and FIG. 29 is a diagram showing a side view of the optical layer for a photovoltaic power generation module according to this conventional technique. FIG. 30 is a diagram showing another side view of the optical layer for a photovoltaic power generation module according to this conventional technique, and FIG. 31 is a diagram showing a top view of the optical layer for the photovoltaic power generation module according to this conventional technique. It is. As shown in FIGS. 28 to 31, a large number of prism-type elements composed of quadrangular pyramid prisms are formed on the
図32、図33、図35は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図32は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図33は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図34は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の他の側面図を示す図であり、図35は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図32〜図35に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11には四角錐型プリズムで構成されたプリズム型素子が多数形成されており、出射面12が平面とされている。また、入射面11に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。そして、入射面11に形成された一部のプリズム型光学素子のプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面13に対して傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾斜している。なお、図34においては、図33と異なる側面であるため、プリズム軸7、7’が一致して見えている。本実施形態においては、互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7が互いに異なる方向に傾斜している。
32, 33, and 35 show an optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 32 is a diagram showing a perspective view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 33 is an optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment. FIG. 34 is a diagram showing another side view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 35 is a dimming solar of the present embodiment. It is a figure which shows the top view of the optical layer for photovoltaic modules. As shown in FIG. 32 to FIG. 35, a large number of prism-type elements composed of quadrangular pyramid prisms are formed on the
図36、図37、図38、図39は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。図36は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図37は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図38は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の他の側面図を示す図であり、図35は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図36〜図39に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11には四角錐型プリズムで構成されたプリズム型素子が多数形成されており、出射面12には線形プリズムで構成されたプリズム型素子が多数形成されている。そして、入射面11に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。また、入射面11に形成された一部のプリズム型光学素子のプリズム軸7は、共有平面にS1に垂直な面に対して傾斜し、プリズム型光学素子の他の少なくとも一部のプリズム軸7’は、他方の方向に傾斜している。本実施形態においては、互いに隣り合う1対のプリズム型光学素子のそれぞれのプリズム軸7、7’が互いに異なる方向に傾斜している。なお、図38においては、図37と異なる側面であるため、プリズム軸7、7’が一致して見えている。一方、出射面12に形成されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合う素子プリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S2上にあり、出射面12に形成されたプリズム型光学素子のプリズム軸は、光学素子の頂点から共有平面S2に下した垂線に対し一致している。
FIG. 36, FIG. 37, FIG. 38, and FIG. 39 are optical layers for dimmable solar power generation modules according to other embodiments of the present invention. FIG. 36 is a perspective view of the optical layer for the dimming solar power generation module of this reference example, and FIG. 37 is a side view of the optical layer for the dimming solar power generation module of this reference example. FIG. 38 is a diagram showing another side view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present reference example, and FIG. 35 is an optical diagram for the dimming solar power generation module of the present reference example. It is a figure which shows the upper side figure of a layer. As shown in FIGS. 36 to 39, the
図40、図41、図42、図43は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図40は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図41は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図42は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の他の側面図を示す図であり、図43は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図40〜図43に示すように、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11には、四角錐型プリズムで構成されたプリズム型素子が多数形成されており、出射面は平面とされている。また、入射面11に設置されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。そして、図43に示すようにプリズム型光学素子のプリズム軸7は、共有平面に下した垂線に対し、図43において、左右および上下に傾斜している。別言すれば、共有平面S1上にある光学素子は、共有平面S1に垂直な方向に対して、所定の方向に傾斜しており、かつ、一部のプリズム型光学素子のプリズム軸7は、共有平面S1に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部のプリズム型光学素子のプリズム軸7’は、共有平面S1に垂直な面に対して、他方側に傾斜している。
FIG. 40, FIG. 41, FIG. 42, and FIG. 43 are optical layers for dimmable solar power generation modules according to other embodiments of the present invention. Specifically, FIG. 40 is a diagram showing a perspective view of the optical layer for a dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 41 is an optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment. FIG. 42 is a diagram showing another side view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 43 is a dimming solar of the present embodiment. It is a figure which shows the top view of the optical layer for photovoltaic modules. As shown in FIGS. 40 to 43, the
図44、図45、図46は、他の参考例における調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図44は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図45は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図46は、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。図44〜図46に示すように、本参考例の調光型太陽光発電モジュール用光学層の入射面11には、コーナーキューブ型プリズムで構成されたプリズム型素子が複数形成されており、出射面は平面とされている。また、入射面11に形成されたプリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面S1上にある。そして、図45に示すように、プリズム型光学素子のプリズム軸は、光学素子の頂点から該共有平面に下した垂線に対し、所定の方向に傾斜している。なお、本実施形態において、プリズム型光学素子は、プリズム軸7が所定の方向に複数の角度で傾斜するように形成されていても良い。
FIG. 44, FIG. 45, and FIG. 46 are optical layers for dimming solar power generation modules in other reference examples. Specifically, FIG. 44 is a diagram showing a perspective view of the optical layer for the dimming solar power generation module of this reference example, and FIG. 45 is an optical layer for the dimming solar power generation module of this reference example. FIG. 46 is a diagram showing a top view of the optical layer for the dimming solar power generation module of this reference example. As shown in FIGS. 44 to 46, the
図47は本発明による太陽光発電パネルを構成する太陽光発電モジュールの断面構成図を示す。 FIG. 47 shows a cross-sectional configuration diagram of a photovoltaic power generation module constituting the photovoltaic power generation panel according to the present invention.
図47において1は表面を保護する層であり、通常ガラス板が好ましく用いられる。4は、上述の従来技術における光学層や、参考例や本発明の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を示し、多数の光学素子がその表面に形成されている。本発明の調光型太陽光発電モジュール用光学層が用いられる場合には、プリズム型光学素子の光学軸7は垂直面に対して10〜50°傾斜されるように設計されている。2および5は表面層1、光学層4および太陽電池セル6を接合する接着剤層である。こうして、調光型太陽光発電モジュール用光学層4と太陽電池セル6は対向している。なお、調光型太陽光発電モジュール用光学層4と太陽電池セル6とは、互いに平行な状態で対向している必要はなく、非平行な状態で対向していても良い。
In FIG. 47,
また、調光型太陽光発電モジュール用光学層4と表面層1との間には空気層3が設置されていることが光学収率を改善するために好ましい。空気層3を設けるためには接着剤層2を部分的に接合させてカプセル構造にすることが例示できる。
In order to improve the optical yield, it is preferable that the
この調光型太陽光発電パネルは、調光型太陽光発電モジュールを備えており、調光型太陽光発電モジュールに背面を補強するためのアルミニウムなどの金属板、プラスチック板製の背面材、周囲を囲って補強と防水を行う補強フレーム材を適宜設置することが出来る。 This dimmable solar power generation panel is equipped with a dimmable solar power generation module, and a metal plate such as aluminum for reinforcing the back of the dimming solar power generation module, a back plate made of plastic plate, and the surroundings A reinforcing frame material for reinforcing and waterproofing can be appropriately installed.
なお、本発明における調光型太陽光発電モジュール用光学層4のプリズム型光学素子は、太陽光発電パネルが正午における太陽の方向(北半球においては南の方向)で設置された状態において、プリズム型光学素子の光学軸が水平方向に対して−40〜40°傾斜することが出来、さらに、水平方向に対して−40〜−5°および/または+5〜+40°傾斜していることがより好ましい。この様に東西方向に光学軸が傾斜した素子を用いれば南方向から外れた方向に設置された太陽光発電パネルであっても太陽光を光学軸に沿って受光し効率的に太陽電池セルに照射させることが出来る。
The prism-type optical element of the
図48〜図51は、本発明における他の実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層である。具体的には、図48は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の斜視図を示す図であり、図49は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の側面図を示す図であり、図50は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の他の側面図を示す図であり、図51は、本実施形態の調光型太陽光発電モジュール用光学層の上面図を示す図である。この調光型太陽光発電モジュール用光学層におけるプリズム型光学素子は、図48に示す様に、図44に示されるプリズム型光学素子と同様にして、3つの互に直角な側面(a面,b面,および,c面)より構成されるいわゆるキューブコーナー素子によって構成される。本実施形態においては、プリズム型光学素子は図においてLとRで示される左右に傾斜する一対の2種類の光学素子が組み合わされている。Lと示される素子は光学軸が図面左方向に傾斜されており、Rと示される素子は右方向に傾斜されている。 48 to 51 are optical layers for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 48 is a perspective view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 49 is an optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment. FIG. 50 is a diagram showing another side view of the optical layer for the dimming solar power generation module of the present embodiment, and FIG. 51 is a dimming solar of the present embodiment. It is a figure which shows the top view of the optical layer for photovoltaic modules. As shown in FIG. 48, the prism type optical element in the optical layer for the dimming solar power generation module has three mutually perpendicular side surfaces (a surface, a), as in the prism type optical element shown in FIG. b-plane and c-plane). In the present embodiment, the prism-type optical element is a combination of a pair of two types of optical elements inclined to the left and right indicated by L and R in the drawing. The element indicated by L has the optical axis inclined in the left direction of the drawing, and the element indicated by R is inclined in the right direction.
また、図4a〜図517に示すプリズム型光学素子が形成された調光型太陽光発電モジュール用光学層を用いた太陽光発電パネルPのパネル面が南方向に向けられている場合には、光学軸が東西方向に対して5〜40°相対する方向に傾斜した対称形のプリズム型光学素子を一対として形成されている。このために、日内差で太陽光の入射角度が変化しても、入射光を光学軸に沿って受光し効率的に太陽電池セルに照射させることが出来る。 In addition, when the panel surface of the photovoltaic power generation panel P using the optical layer for the light control type photovoltaic power generation module in which the prism type optical elements shown in FIGS. 4a to 517 are formed is directed to the south direction, A pair of symmetrical prism-type optical elements whose optical axes are inclined in a direction opposite to the east-west direction by 5 to 40 ° are formed. For this reason, even if the incident angle of sunlight changes due to the difference in the daytime, it is possible to receive incident light along the optical axis and efficiently irradiate the solar cells.
さらに図48〜図51に示される光学素子を構成する3つの互いに直角な側面(a面,b面,および,c面)の内、a面とb面はc面に比較して小さな面を持っている。その結果、図45と図46に示される調光型太陽光発電モジュール用光学層と同様に、図47におけるプリズム型光学素子の光学軸は、プリズム型光学素子の頂点群で定義される平面に平行な基準平面に対して垂直ではなく、図面手前の方向(a面とb面の方向)に傾斜している。 Further, of the three mutually perpendicular side surfaces (a surface, b surface, and c surface) constituting the optical element shown in FIGS. 48 to 51, the a surface and the b surface are smaller than the c surface. have. As a result, the optical axis of the prism-type optical element in FIG. 47 is in the plane defined by the vertex group of the prism-type optical element as in the optical layer for the dimming photovoltaic module shown in FIGS. It is not perpendicular to the parallel reference plane, but is inclined in the direction in front of the drawing (directions of the a-plane and b-plane).
図52は、本発明による太陽子発電パネルPに用いることが出来る他の実施形態の光学素子の斜視図を示す。図52におけるプリズム型光学素子は、いわゆる所謂四角錘型プリズムと呼ばれ、図示されたプリズム型光学素子は、基準平面に対して垂直な光学軸を有しているように描かれているが、実際は、光学軸が図9に示された光学素子のように鉛直線に対して10〜50°傾斜されている。そして、図47に示す太陽光発電モジュールを備えた調光型太陽光発電パネルに適用される場合には、さらに、東西方向に対して5〜40°相対する方向に傾斜した対称形の光学素子を一対として形成されていることが好ましい。 FIG. 52 is a perspective view of an optical element of another embodiment that can be used for the solar power generation panel P according to the present invention. The prism type optical element in FIG. 52 is called a so-called square pyramid prism, and the illustrated prism type optical element is drawn so as to have an optical axis perpendicular to the reference plane. Actually, the optical axis is inclined by 10 to 50 ° with respect to the vertical line as in the optical element shown in FIG. And when applied to the light control type photovoltaic power generation panel provided with the photovoltaic power generation module shown in FIG. 47, the symmetrical optical element inclined further in the direction opposite to the east-west direction by 5 to 40 ° Are preferably formed as a pair.
次に光学層を光が透過する様子について説明する。 Next, how light passes through the optical layer will be described.
図53は、図7〜図9、および、図28〜図31に示す、従来技術による光学層を光が透過する様子を示す図である。図53に示すように、光学層に対して垂直に入射する光は、光学層に対して傾斜して出射する傾向にある。また、光学層に垂直な方向に対して、比較的小さな角度θ1で入射する光は、光学層に垂直な方向に対して角度θ1よりも大きな角度で出射する傾向にある。さらに、光学層に垂直な方向に対して、比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射面において前反射を起こして出射されない場合がある。従って、このような光学層を図47に示す光発電モジュールに適用すると、太陽電池セルに対する光の入射光率が悪い。 FIG. 53 is a diagram illustrating a state in which light is transmitted through the optical layer according to the related art illustrated in FIGS. 7 to 9 and FIGS. 28 to 31. As shown in FIG. 53, the light incident perpendicularly to the optical layer tends to be emitted inclined with respect to the optical layer. Further, light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer tends to be emitted at an angle larger than the angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer. Furthermore, light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer may not be emitted due to pre-reflection on the emission surface. Therefore, when such an optical layer is applied to the photovoltaic module shown in FIG. 47, the incident light rate of light with respect to the solar battery cell is poor.
図54は、図10〜図12に示す、従来技術における光学層を光が透過する様子を示す図である。図54に示すように、光学層に対して垂直な方向に入射する光は、光学層に対して垂直な方向に出射される傾向にある。また、光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光、及び、光学層に垂直な方向に対して比較的大きな角度θ2で入射する光は、共に入射する光と平行な方向に出射される傾向にある。従って、このような光学層を図47に示す光発電モジュールに適用しても、太陽電池セルに対する光の入射光率は向上しない傾向にある。 FIG. 54 is a diagram illustrating a state in which light is transmitted through the optical layer according to the related art illustrated in FIGS. 10 to 12. As shown in FIG. 54, light incident in a direction perpendicular to the optical layer tends to be emitted in a direction perpendicular to the optical layer. Further, light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer and light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer are both parallel to the incident light. It tends to be emitted in the direction. Therefore, even if such an optical layer is applied to the photovoltaic module shown in FIG. 47, the incident light rate of light with respect to the solar cells tends not to be improved.
図55は、図13〜図15に示す本発明の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図55に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜し、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度θ1よりも大きな角度で出射する。しかし、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 55 is a diagram illustrating a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to the embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 13 to 15. As shown in FIG. 55, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for dimming photovoltaic module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for dimming photovoltaic module, The light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is larger than the angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. It emits at an angle. However, light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even when the light it has is incident, it can improve the efficiency of the light incident on the solar cell, and has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes with the movement of the sun It can be.
図56は、図16〜図18に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図56に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜し、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度θ1よりも大きな角度で出射する。しかし、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 56 is a diagram showing a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 16 to 18. As shown in FIG. 56, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module, The light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is larger than the angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. Output at an angle. However, light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even when the light it has is incident, it can improve the efficiency of the light incident on the solar cell, and has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes with the movement of the sun It can be.
図57は、図19〜図21に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図57に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜し、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度θ1よりも大きな角度で出射する。しかし、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 57 is a diagram showing a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 19 to 21. As shown in FIG. 57, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module, The light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is larger than the angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. It emits at an angle. However, light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even when the light it has is incident, it can improve the efficiency of the light incident on the solar cell, and has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes with the movement of the sun It can be.
図58は、図22〜図24に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図58に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜し、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度θ1よりも大きな角度で出射する。しかし、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 58 is a diagram illustrating a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 22 to 24. As shown in FIG. 58, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module, The light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is larger than the angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. It emits at an angle. However, light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even when the light it has is incident, it can improve the efficiency of the light incident on the solar cell, and has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes with the movement of the sun It can be.
図59は、図25〜図27に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図59に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して略垂直な方向から出射される。また、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度θ1よりも大きな角度で出射する。しかし、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、さらに、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度をもって入射する光の出射方向を改善することができる。従って、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 59 is a diagram showing a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 25 to 27. As shown in FIG. 59, light incident in a direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is emitted from a direction substantially perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. . In addition, light incident at a relatively small angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module is from the angle θ1 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Also emits at a large angle. However, light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even in the case of incident light, the efficiency of light incident on the solar cell can be improved, and the light emitted at an angle with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module can be emitted. The direction can be improved. Therefore, even when the incident angle of sunlight accompanying the movement of the sun changes, it can have excellent sunlight directivity.
図60は、図32〜図35に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図60に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜するものの、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光、及び、比較的大きな角度θ2で入射する光は、出射する角度が、角度θ1、θ2よりも改善されて、共に出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 60 is a diagram showing a state where light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 32 to 35. As shown in FIG. 60, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. The light incident at a relatively small angle θ1 and the light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the light control type photovoltaic power generation module are emitted at angles θ1 and θ2. Both can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even when the light it has is incident, it can improve the efficiency of the light incident on the solar cell, and has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes with the movement of the sun It can be.
図61は、図36〜図39に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図61に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して略垂直な方向から出射され、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光、及び、比較的大きな角度θ2で入射する光は、それぞれ入射する際の角度θ1、θ2よりも、垂直に近い角度で出射面から出射される。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、さらに、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して角度をもって入射する光の出射方向を改善することができる。従って、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 61 is a diagram showing a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimmable solar power generation module according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 36 to 39. As shown in FIG. 61, light incident in a direction perpendicular to the optical layer for dimming solar power generation module is emitted from a direction substantially perpendicular to the optical layer for dimming solar power generation module, The light incident at a relatively small angle θ1 and the light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the light control solar photovoltaic module are incident at angles θ1 and θ2 when incident, respectively. Is also emitted from the exit surface at an angle close to vertical. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even in the case of incident light, the efficiency of light incident on the solar cell can be improved, and the light emitted at an angle with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module can be emitted. The direction can be improved. Therefore, even when the incident angle of sunlight accompanying the movement of the sun changes, it can have excellent sunlight directivity.
図62は、図40〜図43に示す本発明の他の実施形態における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図62に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜するものの、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光、及び、比較的大きな角度θ2で入射する光は、それぞれ入射する際の角度θ1、θ2よりも、垂直に近い角度で出射面から出射される。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、調光型太陽光発電モジュール用光学層に垂直な方向に対して大きな角度を有する光が入射する場合においても、太陽電池セルに対して入射する光の効率を改善でき、太陽の移動に伴う太陽光の入射角度が変化する場合においても、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 62 is a diagram showing a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module according to another embodiment of the present invention shown in FIGS. 40 to 43. As shown in FIG. 62, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for the dimming solar power generation module. The light incident at a relatively small angle θ1 and the light incident at a relatively large angle θ2 with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the light control type photovoltaic power generation module are incident at angles θ1 and θ2 respectively. Rather, it is emitted from the exit surface at an angle closer to the vertical. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming photovoltaic module to the photovoltaic module shown in FIG. 47, a large angle is formed with respect to the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. Even when the light it has is incident, it can improve the efficiency of the light incident on the solar cell, and has excellent sunlight directivity even when the incident angle of sunlight changes with the movement of the sun It can be.
図63は、図44〜図46に示す参考例における調光型太陽光発電モジュール用光学層を光が透過する様子を示す図である。図63に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向に入射する光は、調光型太陽光発電モジュール用光学層に対して垂直な方向から多少傾斜する。しかし、調光型太陽光発電モジュール用光学層のプリズム型光学素子が傾斜されにされた所定の方向に対して比較的小さな角度θ1で入射する光、及び、比較的大きな角度θ2で入射する光は、それぞれ入射する際の角度θ1、θ2よりも、垂直に近い角度で出射面から出射される。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、プリズム型光学素子が傾斜されにされた所定の方向から入射する太陽光に対して、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。よって、この調光型太陽光発電モジュール用光学層を用いた太太陽電池パネルは、このプリズム型光学素子が傾けられて方向を上側になるように設置されることにより、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 FIG. 63 is a diagram illustrating a state in which light is transmitted through the optical layer for a dimming solar power generation module in the reference examples illustrated in FIGS. 44 to 46. As shown in FIG. 63, the light incident in the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module is slightly inclined from the direction perpendicular to the optical layer for the dimming photovoltaic module. However, light incident at a relatively small angle θ1 and light incident at a relatively large angle θ2 with respect to a predetermined direction in which the prism-type optical element of the optical layer for the dimming photovoltaic module is inclined. Is emitted from the emission surface at an angle closer to the vertical than the angles θ1 and θ2 at the time of incidence. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming solar power generation module to the solar power generation module shown in FIG. 47, the solar light incident on a predetermined direction in which the prism optical element is inclined is applied. Therefore, it can have excellent sunlight directivity. Therefore, the thick solar cell panel using the optical layer for the dimming solar power generation module has excellent solar directivity by being installed such that the prism type optical element is tilted and the direction is on the upper side. It can have.
なお、図62において示さなかったが、図43に示す側面図において、光が透過する様子を示すと、図63に示すように、調光型太陽光発電モジュール用光学層のプリズム型光学素子が傾斜されにされた所定の方向に対して比較的小さな角度で入射する光、及び、比較的大きな角度で入射する光は、共に出射面から出射することができる。従って、このような調光型太陽光発電モジュール用光学層を図47に示す太陽光発電モジュールに適用することにより、プリズム型光学素子が傾斜されにされた所定の方向から入射する太陽光に対して、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。よって、この調光型太陽光発電モジュール用光学層を用いた太太陽電池パネルは、このプリズム型光学素子が傾けられて方向を上側になるように設置されることにより、優れた太陽光指向性を有するものとすることができる。 Although not shown in FIG. 62, the side view shown in FIG. 43 shows that the light is transmitted. As shown in FIG. 63, the prism-type optical element of the optical layer for the dimming photovoltaic module is shown. Both the light incident at a relatively small angle and the light incident at a relatively large angle with respect to the inclined predetermined direction can be emitted from the emission surface. Therefore, by applying such an optical layer for a dimming solar power generation module to the solar power generation module shown in FIG. 47, the solar light incident on a predetermined direction in which the prism optical element is inclined is applied. Therefore, it can have excellent sunlight directivity. Therefore, the thick solar cell panel using the optical layer for the dimming solar power generation module has excellent solar directivity by being installed such that the prism type optical element is tilted and the direction is on the upper side. It can have.
本発明は、調光型太陽光発電パネルおよび同装置に好ましく用いられる調光型太陽光発電モジュールの技術に関し、より具体的には調光型太陽電池モジュールを構成する調光光学層に関する。 The present invention relates to a dimming solar power generation panel and a technology of a dimming solar power generation module preferably used in the device, and more specifically to a dimming optical layer constituting the dimming solar cell module.
さらに詳しくは、調光型の太陽光発電パネルであって、改善された太陽光指向性、設置面積改善性を有する調光型太陽光発電パネルに関する。 More particularly, the present invention relates to a dimming solar power generation panel, which has improved solar directivity and installation area improvement.
さらにまた、太陽光発電パネル中で原料コスト比率の大きな太陽電池セルの使用量を削減できる調光型太陽光発電パネルに関する。 Furthermore, it is related with the light control type photovoltaic power generation panel which can reduce the usage-amount of the photovoltaic cell with a large raw material cost ratio in a photovoltaic power generation panel.
1・・・表面層
2、5・・・接着剤層
3・・・空気層
4・・・光学素子層(調光型太陽光発電モジュール用光学層)
6・・・太陽電池セル
7、7’・・・プリズム軸
8、8’ ・・・プリズム軸
11・・・入射面
12・・・出射面
13、14・・・共有平面に垂直な方向
P・・・太陽光発電パネル
S1、S2・・・共有平面DESCRIPTION OF
6 ...
Claims (18)
該入射面および該出射面の少なくとも一方に多数のプリズム型光学素子が形成されており、
それぞれの該プリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、
一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜しており、
前記一方側に傾いている該プリズム型光学素子と前記他方側に傾いている該プリズム型光学素子とが隣接して対をなし、当該対が隙間なく複数並べられている
ことを特徴とする調光型太陽光発電モジュール用光学層。 An optical layer for a dimmable solar power generation module having an entrance surface and an exit surface and disposed opposite to a solar cell that converts light into electrical energy,
A large number of prism type optical elements are formed on at least one of the incident surface and the exit surface,
Each of the prism type optical elements is on a common plane defined by a common base shared by adjacent prism type optical elements,
The prism axis of some of the prism type optical elements is inclined to one side with respect to a plane perpendicular to the common plane, and the prism axis of at least some of the other prism type optical elements is the shared axis. It is inclined to the other side with respect to a plane perpendicular to the plane ,
The prism-type optical element inclined to the one side and the prism-type optical element inclined to the other side are adjacent to each other to form a pair, and a plurality of the pairs are arranged without a gap. An optical layer for a dimming solar power generation module.
入射面及び出射面を有し、該太陽電池セルに対向して配置される調光型太陽光発電モジュール用光学層と、
を備え、
調光型太陽光発電モジュール用光学層は、
該入射面および該出射面の少なくとも一方に多数のプリズム型光学素子が形成されており、
それぞれの該プリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、
一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜しており、
前記一方側に傾いている該プリズム型光学素子と前記他方側に傾いている該プリズム型光学素子とが隣接して対をなし、当該対が隙間なく複数並べられている
ことを特徴とする調光型太陽電池モジュール。 Solar cells that convert light into electrical energy;
An optical layer for a dimming photovoltaic module having an entrance surface and an exit surface, and disposed opposite to the solar cell;
With
The optical layer for dimming photovoltaic modules is
A large number of prism type optical elements are formed on at least one of the incident surface and the exit surface,
Each of the prism type optical elements is on a common plane defined by a common base shared by adjacent prism type optical elements,
The prism axis of some of the prism type optical elements is inclined to one side with respect to a plane perpendicular to the common plane, and the prism axis of at least some of the other prism type optical elements is the shared axis. It is inclined to the other side with respect to a plane perpendicular to the plane ,
The prism-type optical element inclined to the one side and the prism-type optical element inclined to the other side are adjacent to each other to form a pair, and a plurality of the pairs are arranged without a gap. A dimming solar cell module that is characterized.
を備える調光型太陽電池パネルであって、
調光型太陽光発電モジュール用光学層は、
該入射面および該出射面の少なくとも一方に多数のプリズム型光学素子が形成されており、
それぞれの該プリズム型光学素子は、互いに隣り合うプリズム型光学素子で共有する共有底辺により定義される共有平面上にあり、
一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、一方側に傾斜しており、他の少なくとも一部の該プリズム型光学素子のプリズム軸は、該共有平面に垂直な面に対して、他方側に傾斜しており、
前記一方側に傾いている該プリズム型光学素子と前記他方側に傾いている該プリズム型光学素子とが隣接して対をなし、当該対が隙間なく複数並べられている
ことを特徴とする調光型太陽電池パネル。 Dimmable solar light comprising a solar cell that converts light into electrical energy, and an optical layer for a dimmable solar power generation module that has an entrance surface and an exit surface and is disposed to face the solar cell A dimmable solar cell panel including a power generation module,
The optical layer for dimming photovoltaic modules is
A large number of prism type optical elements are formed on at least one of the incident surface and the exit surface,
Each of the prism type optical elements is on a common plane defined by a common base shared by adjacent prism type optical elements,
The prism axis of some of the prism type optical elements is inclined to one side with respect to a plane perpendicular to the common plane, and the prism axis of at least some of the other prism type optical elements is the shared axis. It is inclined to the other side with respect to a plane perpendicular to the plane ,
The prism-type optical element inclined to the one side and the prism-type optical element inclined to the other side are adjacent to each other to form a pair, and a plurality of the pairs are arranged without a gap. A dimming solar cell panel that is characterized.
The dimming photovoltaic panel according to claim 15 or 16 , wherein the prism axis in the installed state is inclined by +10 to + 50 ° with respect to the vertical direction.
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